發(fā)布時(shí)間：2017-09-12 07:03

  本文關(guān)鍵詞：線控轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)控制方法研究

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【摘要】：智能汽車能夠在很大程度上提高車輛的安全性和舒適性,是未來(lái)汽車的發(fā)展方向。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為一種全新概念的電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其可變傳動(dòng)比設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)向靈敏的特點(diǎn)很好的迎合了主動(dòng)轉(zhuǎn)向的要求,對(duì)于提高智能汽車的主動(dòng)安全性具有重要意義。轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)作為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分,其對(duì)轉(zhuǎn)角的跟蹤效果直接決定系統(tǒng)性能。本文針對(duì)轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究,目標(biāo)是抑制轉(zhuǎn)向過(guò)程中的干擾,提升轉(zhuǎn)角跟蹤性能。在分析線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和常用控制策略的基礎(chǔ)上,確定了轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。選用永磁同步電機(jī)作為轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī),建立矢量控制式的永磁同步電機(jī)模型和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型中的未知參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證�？紤]到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的干擾力矩主要由轉(zhuǎn)向過(guò)程中的回正力矩和路面激勵(lì)引起的擾動(dòng)力矩組成,對(duì)回正力矩組成及其特征做了分析,建立了回正力矩模型;對(duì)于路面激勵(lì)引起的擾動(dòng)力矩,由于其具有隨機(jī)性,無(wú)法通過(guò)數(shù)學(xué)表達(dá)式準(zhǔn)確描述,本文借助高精度車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件ve DYNA對(duì)其進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其具有低頻特性。為了對(duì)干擾力矩進(jìn)行前饋補(bǔ)償,基于魔術(shù)公式輪胎模型構(gòu)建了回正力矩MAP圖,并在高精度車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件ve DYN A中對(duì)回正力矩MAP圖的計(jì)算精度進(jìn)行了驗(yàn)證。針對(duì)轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)中的不確定性干擾的抑制問(wèn)題,本文提出采用MAP圖前饋補(bǔ)償?shù)腍?控制方法。利用構(gòu)建的回正力矩MAP圖對(duì)系統(tǒng)干擾進(jìn)行補(bǔ)償,然后針對(duì)補(bǔ)償后的系統(tǒng),設(shè)計(jì)H?控制器,并根據(jù)對(duì)路面激勵(lì)引起的擾動(dòng)力矩的分析結(jié)果,設(shè)計(jì)性能加權(quán)函數(shù)。最后,結(jié)合高精度車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件,在角階躍、雙移線和蛇形等多種工況下,對(duì)設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行驗(yàn)證。為進(jìn)一步驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的控制方法在實(shí)際系統(tǒng)中的性能,結(jié)合整車實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),構(gòu)建了轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)的硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)控制算法做了開(kāi)發(fā)。最后,在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)本文設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行了多種工況的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向隨動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)期望轉(zhuǎn)向角的跟蹤功能并具有良好的跟蹤性能。
【關(guān)鍵詞】：線控轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)角跟蹤 MAP 魯棒控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.4;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-13
• 1.2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究概況9-10
• 1.2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)建模與干擾力矩分析15-31
• 2.1 引言15
• 2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-18
• 2.2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略15-17
• 2.2.2 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模18-22
• 2.3.1 轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)模型18-20
• 2.3.2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型20-22
• 2.4 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)模型參數(shù)的獲取22-25
• 2.5 回正力矩特征分析及建模25-27
• 2.5.1 回正力矩特征分析25-26
• 2.5.2 基于魔術(shù)公式輪胎模型的回正力矩建模26-27
• 2.6 路面激勵(lì)引起的擾動(dòng)力矩分析27-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)的H∞控制器設(shè)計(jì)31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)控制問(wèn)題描述31-39
• 3.3 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)39-41
• 3.4 仿真結(jié)果與分析41-47
• 3.4.1 仿真環(huán)境及仿真參數(shù)設(shè)置41-43
• 3.4.2 角階躍工況仿真43
• 3.4.3 雙移線工況仿真43-45
• 3.4.4 蛇形工況仿真45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架構(gòu)建48-50
• 4.3 控制算法的開(kāi)發(fā)50-56
• 4.3.1 主程序51-52
• 4.3.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)控制算法52-54
• 4.3.3 CAN報(bào)文發(fā)送與接收54-56
• 4.4 轉(zhuǎn)向隨動(dòng)系統(tǒng)硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析56-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
• 致謝68

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本文編號(hào)：835751